(57)【要約】【課題】従来にない大型の被処理物を載置して熱処理することができ、実質的に反りが生じることなく、被処理物を安定して載置が可能であり、かつ被処理物の均一加熱が可能な熱処理用セッターを提供する。【解決手段】本発明は、被処理物Ｇを平板部１ａの載置面１ｂに載置して熱処理炉内に導入される熱処理用セッターであって、平板部１ａが板状部材２、３を平面状に熔着した構造である３０〜７５０℃の温度範囲の熱膨張係数が−１０×１０-7〜１５×１０-7／Ｋの結晶化ガラス製の熱処理用セッター１。また本発明は、複数枚のガラス板を平面状に保持してその接合される端面を対向配置し、該端面を加熱・軟化させ熔着して熔着ガラス板とし、該熔着ガラス板を熱処理して結晶化させて熔着結晶化ガラス板とし、所望の寸法精度に加工する熱処理用セッター１の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を平板部の載置面に載置した状態で熱処理炉内に導入される３０〜７５０℃の温度範囲の熱膨張係数が−１０×１０-7〜１５×１０-7／Ｋの結晶化ガラス製の熱処理用セッターであって、平板部が複数枚の板状部材を平面状に熔着した構造であることを特徴とする熱処理用セッター。
【請求項２】
板状部材同士の接合部位に、板状部材と同じ結晶が略同じ割合で析出していることを特徴とする請求項１に記載の熱処理用セッター。
【請求項３】
板状部材の抗折強度に対して接合部位の抗折強度が７０％以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱処理用セッター。
【請求項４】
平板部の載置面の平坦度が０．３％以下であり、かつ載置面の表面粗さのＲａ値が０．１〜１μｍであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の熱処理用セッター。
【請求項５】
被処理物を平板部の載置面に載置した状態で熱処理炉内に導入される結晶化ガラス製の熱処理用セッターの製造方法であって、複数枚のガラス板を平面状に保持してその接合される端面を対向配置し、該端面を加熱・軟化させ熔着して熔着ガラス板とし、該熔着ガラス板を熱処理して結晶化させて熔着結晶化ガラス板とし、該熔着結晶化ガラス板を所望の寸法精度に加工することを特徴とする熱処理用セッターの製造方法。
【請求項６】
ガラス板の接合される端面を１３００℃以上の所定の温度に加熱・軟化させて熔着し、２０秒以内に冷却固化させて熔着ガラス板にすることを特徴とする請求項５に記載の熱処理用セッターの製造方法。
【請求項７】
対向配置された複数枚のガラス板の端面を加熱・軟化させ熔着する際に、該ガラス板を回転させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の熱処理用セッターの製造方法。
【請求項８】
複数枚のガラス板の端面を加熱・軟化させ熔着して熔着ガラス板とし、該熔着ガラス板の熔着部の両側を加熱して徐冷点以上に昇温し、その後、歪点以下まで徐冷することを特徴とする請求項５から７の何れかに記載の熱処理用セッターの製造方法。
【請求項９】
複数枚のガラス板の端面を尖らせた後、該端面を加熱・軟化させ熔着して熔着ガラス板とすることを特徴とする請求項５から８の何れかに記載の熱処理用セッターの製造方法。
【請求項１０】
ガラス板の接合される端面を浄化した後、該端面を加熱・軟化させ熔着して熔着ガラス板とすることを特徴とする請求項５から９の何れかに記載の熱処理用セッターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理物を載置して熱処理炉に導入する熱処理用セッターに関し、特に、大型のプラズマ・ディスプレイ・パネル（以下ＰＤＰと称す）用基板や液晶パネル用ガラス基板等に適する熱処理用セッターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示デバイスの多様化が進む中で、大画面の平面ディスプレイが注目されている。その代表格であるＰＤＰは、前面と背面とに２枚のガラス基板を対向配置し、上下を両ガラス基板で、側方を隔壁で挟まれた１００〜１５０μｍのセルにＨｅ、Ｎｅ等の希ガスを封じ込め電圧の印加によりガス放電させて文字や画像を表示するもので、表示画面の大きさに比して薄型であることを特徴としている。
【０００３】
このガラス基板上には電極や絶縁層の精密な回路パターンを形成するためにペーストが塗布され、塗布されたペーストを板ガラスに定着させるために熱処理炉（または焼成炉と称す）において約５００〜７００℃の温度域で焼成される。そのため、ガラス基板の熱処理用セッターは熱変形が少ないものが要求されており、現状では、結晶化ガラス板やセラミック板等が用いられている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、結晶化ガラス板からなる大型セッターの平坦度を所望の精度に維持するために定盤とアタッチメントを使用している。
【０００５】
また、特許文献２には、炭化珪素（ＳｉＣ）セラミック板からなるセッターが開示されており、セッターに通電することでセッター自体を発熱させフラットディスプレイパネルの熱処理について説明が為されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、石英ガラス板を熔着する大板の作製方法が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−８１５７１号
【特許文献２】特開２００２−２９３５５８号
【特許文献３】特開２００３−２６４３３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、画面の大型化のための表示パネルの大型化や複数パネルの一括処理化に伴い、大きい熱処理用セッターが要求されてきている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の結晶化ガラス板からなる大型のセッターは、その製板方法により幅方向の寸法に限界があるため、一体の結晶化ガラス板で所望の大きさのセッターが得られないという問題がある。このため接着剤を用いて結晶化ガラス板を接合した場合には、他の部位に対して接合部の抗折強度強が低くなるので強度上の問題があり、その上、接着剤の成分や固化した接着剤の剥離により被処理物を汚染する問題もある。
【０００９】
また、特許文献２の炭化珪素（ＳｉＣ）セラミック板からなるセッターは、焼成設備を大型化することで所望の大きさのセッターを作製可能となるが、設備費用が嵩むのみならず、多孔質の焼結体であることに起因する高温時のガス放出対策のための表面処理が必要になることもあり非常に高価になるという問題がある。
【００１０】
さらに、特許文献３の石英ガラス板を熔着した大板は、炭化珪素セラミック板と同様に素材自体が非常に高価である上、大板の組織がガラス状態であるので取り扱いの際に、割れや欠け等が生じる強度不足の問題がある。
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、従来にない大型の基板を載置して熱処理することが可能であり、セッターに実質的に反りが生じることなく、ガラス基板等の被処理物をセッター上に安定して載置可能であり、かつ被処理物の均一加熱が可能な熱処理用セッター及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る熱処理用セッターは、被処理物を平板部の載置面に載置した状態で熱処理炉内に導入される３０〜７５０℃の温度範囲の熱膨張係数が−１０×１０-7〜１５×１０-7／Ｋの結晶化ガラス製の熱処理用セッターであって、平板部が複数枚の板状部材を平面状に熔着した構造であることを特徴とする。
【００１３】
本発明で複数枚の板状部材を平面状に熔着した構造であるとは、結晶化ガラス製の複数枚の板状部材同士が熔着されて所望の大きさの平板部が形成されていることを意味するものであり、接着やその他機械的な接合によるものではない。このような複数枚の板状部材を熔着した構造であるので、従来にない大きさの載置面を容易に形成することが可能となり、且つ、接着やその他機械的な接合のように接合部位が局部的に強度低下を起こすこともない。また、３０〜７５０℃の温度範囲での熱膨張係数が−１０×１０-7〜１５×１０-7／Ｋの結晶化ガラスにより形成されてなる熱処理用セッターは、通常の耐熱ガラス以上の温度差にも実質的に変形することがなく、繰り返し使用に耐え得るものである。
【００１４】
また、本発明の熱処理用セッターは、熔着による板状部材同士の接合部位に、板状部材と同じ結晶が略同じ割合で析出していることを特徴とする。
【００１５】
板状部材同士の熔着による接合部位に、板状部材と同じ結晶が略同じ割合で析出しているとは、板状部材の主結晶が、例えば、β−石英であれば、接合部位にも同じβ−石英が、また、主結晶がβ−スポジュメンであればβ−スポジュメンが、ほぼ同じ割合で析出していることを意味する。このように、接合部位に板状部材と同じ結晶がほぼ同じ割合で析出していることで、接合部位の強度が正規の結晶析出状態である板状部材そのものの強度に近づけることができる。
【００１６】
また、本発明の熱処理用セッターは、板状部材、即ち、非接合部位の抗折強度に対して接合部位の抗折強度が７０％以上であることを特徴とする。
【００１７】
接合部位の抗折強度としては、板状部材の抗折強度に対して７０％以上であることが好ましく、接合部位の局部的な強度低下に起因する応力破壊を防止することが可能となる。また、板状部材の抗折強度に対して８０％以上であることが更に好ましく、非接合部位と同等またはそれ以上であることが理想的である。絶対評価を行う場合には、ＪＩＳ  Ｒ１６０１に規定された方法で評価した抗折強度を用いることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の熱処理用セッターが、β−石英を主結晶とする３０〜７５０℃の温度範囲での熱膨張係数が−１０×１０-7〜５×１０-7／Ｋの結晶化ガラスにより形成されてなると、熱処理用セッターに約７００℃の温度差（熱ショックともいう）が生じた場合でも、膨張差に起因する大きな変形や破壊が起こらない。
【００１９】
また、本発明の熱処理用セッターが、β−スポジュメンを主結晶とする３０〜７５０℃の温度範囲の熱膨張係数が５×１０-7〜１５×１０-7／Ｋの結晶化ガラスにより形成されてなると、β−石英を主結晶とする結晶化ガラスよりも連続使用時の耐熱温度が５０〜１００℃高くなり、強度に関してもビッカース硬度が１０〜５０程度高くなる。例えば、乳白色の結晶化ガラスである日本電気硝子（株）製のネオセラムＮ−１１は、３０〜７５０℃の温度範囲での熱膨張係数が１２×１０-7／Ｋで、連続使用温度が約８００℃、短期使用温度が約９００℃、熱衝撃強度が約６００℃、ビッカース硬度がＨｖ７２０である。
【００２０】
また、本発明の熱処理用セッターは、平板部の載置面の平坦度が０．３％以下であり、かつ載置面の表面粗さのＲａ値が０．１〜１μｍであることを特徴とする。
【００２１】
本発明で平坦度は、ＪＩＳ  Ｒ３２０２に規定された単位長さ当たりの反りの大きさの割合であり、表面粗さＲａはＪＩＳ  Ｂ０６０１に規定された算術平均粗さであって、測定カットオフ値が０．８ｍｍ、測定長が４ｍｍの条件で測定した場合の値をそれぞれ意味する。本発明の熱処理用セッターは、大型のガラス基板を直接載置する載置面の平坦度、即ち、長さ５００ｍｍ当たりの反りの大きさの割合が０．３％以下と高い平坦性を有するので、セッターの表面に直接載置される大型のガラス基板に反りを生じさせず、高い平坦性を維持したまま大型のガラス基板を熱処理することができる。
【００２２】
さらに、本発明のガラス基板熱処理用セッターは、大型のガラス基板を直接載置する載置面の表面粗さがＲａ値で０．１〜１μｍの範囲にあるので、大型のガラス基板の軟化した表面にセッターの表面のパターンが転写されることがなく、しかも大型のガラス基板をセッターの載置面に載置する際に、大型のガラス基板がセッターの載置面を上滑りせず、熱処理後に大型のガラス基板をセッターの載置面から容易に分離することができる。
【００２３】
また、本発明の熱処理用セッターが被処理物との接触面に通じて空気を導入する通気孔である貫通穴又は凹溝が設けられていると、熱処理後、熱処理用治具に密着状態にある板ガラス等の被処理物を分離する際に、通気孔から空気が速やかに侵入して被処理物を熱処理用治具から容易に分離することができる。なお、結晶化ガラスからなるので、アルミナセラミックスや炭化珪素その他の焼結体のように内部に多数の気孔（ボイド）が存在せず、熱処理の昇温時に不純物ガスが発生することもないため、被処理物の表面を汚染することもない。
【００２４】
本発明に係る熱処理用セッターの製造方法は、被処理物を平板部の載置面に載置した状態で熱処理炉内に導入される結晶化ガラス製の熱処理用セッターの製造方法であって、複数枚のガラス板を平面状に保持してその接合される端面を対向配置し、該端面を加熱・軟化させ熔着して熔着ガラス板とし、該熔着ガラス板を熱処理して結晶化させて熔着結晶化ガラス板とし、該熔着結晶化ガラス板を所望の寸法精度に加工することを特徴とする。
【００２５】
本発明の製造方法で、複数枚のガラス板を平面状に保持してその接合される端面を対向配置し、端面を加熱・軟化させ熔着して熔着ガラス板とする際に、接合部位の強度低下を防止する上で、接合部位の断面がガラス板の断面よりも小さくならないようにすることが重要となり、むしろガラス板の断面よりもその断面を大きくすることが好ましい。また、熔着ガラス板を熱処理により結晶化させて熔着結晶化ガラス板とすることにより、接合部位にもガラス板とほぼ同じ熱履歴で結晶化処理を施すことが可能となる。
【００２６】
また、本発明の熱処理用セッターの製造方法は、ガラス板の接合される端面を１３００℃以上の所定の温度に加熱・軟化させて熔着し、２０秒以内に冷却固化させて熔着ガラス板にすることを特徴とする。
【００２７】
一般に、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の低膨張結晶化ガラスは、約１７００℃で溶解され、粘度が１０3〜１０4ポイズとなる１３００〜１５００℃の温度でロール法などにより成形されガラス板となる。得られたガラス板は、約５ｎｍの大きさに分相している。このようなガラス板を結晶化する際には、約７５０〜８００℃でＡｌ2Ｔｉ2Ｏ7、ＺｒＯ2、ＺｒＯ2・ＴｉＯ2、ＴｉＯ2などの結晶核が析出し、約９００℃でβ−石英が、約１０００℃でβ−スポジュメンが析出する。そのため、分相しているガラス板の端面を加熱・軟化させて熔着する場合、加熱から固化までを短時間で行わないと、所望しない結晶が析出して接合部位に所望の強度が得られなくなる。本発明では、所望しない結晶の析出を防止する上で、ガラス板の接合される端面を１３００℃以上に加熱して軟化させて熔着し、２０秒以内に約９００℃以下に冷却し固化させて熔着ガラス板にすることが重要となる。ガラス板の接合される端面をこのような高温に短時間で昇温させるためには、バーナー等の加熱手段をガラス板の端面に対して相対的に移動可能にしておくことが好ましい。
【００２８】
また、本発明の熱処理用セッターの製造方法は、対向配置された複数枚のガラス板の端面を加熱・軟化させ熔着する際に、該ガラス板を回転させることを特徴とする。
【００２９】
一般に、結晶化ガラスを作製するための原ガラスは、温度変化に対して粘性が急激に変化する、所謂ショートな特性を有している。そのため、ガラス板の端面を加熱・軟化させると、重力が作用して垂れ下がってしまうので、板状にすることができなくなる。そこで、対向配置された複数枚のガラス板の端面を加熱・軟化させ熔着する際に、軟化している部位が垂れ下がって変形しないように、回転させる必要が生じる。対向配置された複数枚のガラス板を回転させる方向としては、ガラス板を水平に支持している場合には表裏に、またガラス板を垂直に支持している場合には上下方向が反転するように回転させると軟化部位の垂れ下がりを防止することが可能となる。ガラス板を回転させる際には、バーナー等の加熱手段と共に回転させることが必要になる。
【００３０】
また、本発明の熱処理用セッターの製造方法は、複数枚のガラス板の端面を加熱・軟化させ熔着して熔着ガラス板とし、該熔着ガラス板の熔着部の両側を加熱して徐冷点以上に昇温し、その後、歪点以下まで徐冷することを特徴とする。
【００３１】
１３００℃以上に加熱して軟化させて熔着した熔着ガラス板の熔着部の両側には、非常に大きい熱歪みが生じるので、このままの状態で冷却すると、熔着部の両側に熱歪みによるクラックが生じて熔着ガラス板が割れてしまう。そのため、熔着部の両側の熱歪みが生じる部位を加熱して徐冷点以上に昇温し、その後、歪点以下まで徐冷する必要がある。
【００３２】
また、本発明の熱処理用セッターの製造方法は、複数枚のガラス板の端面を尖らせた後、該端面を加熱・軟化させ熔着して熔着ガラス板とすることを特徴とする。
【００３３】
熔着ガラス板の熔着部の形状を効率よく平板に近い所望の形状にするためには、ガラス板の接合させる端面を尖らせておくことが好ましい。これにより、短時間の加熱で端面温度を１３００℃以上にあげることが可能となり、且つ、熔着部が大きくなりすぎないように制御することが容易になる。
【００３４】
また、本発明の熱処理用セッターの製造方法は、ガラス板の接合される端面を浄化した後、該端面を加熱・軟化させて熔着して熔着ガラス板とすることを特徴とする。
【００３５】
ガラス板の接合される端面に煤等の異物や水分等が付着して汚れている場合、その汚れに起因して接合部位に所望しない結晶析出が起こり、所望の強度が得られなくなる。このように接合部位に所望しない結晶の析出を防止する上で、ガラス板の接合される端面を浄化した後、該端面を加熱・軟化させて熔着して熔着ガラス板とすることが重要となる。ガラス板の接合される端面の浄化手段としては、有機物汚れに対してはアルコールその他の洗浄液での洗浄、クリーンな環境下で端部の温度を５００℃以上に上げることで焼却するヒートクリーニング、無機物汚れに対しては酸またはアルカリ溶液によるエッチング等があり、端部を切除して新たな端面を露出させてもよい。
【００３６】
また、ガラス板の端面の加熱・軟化は、燃焼ガスと酸素を使用するバーナーを用いても可能であるが、煤や水分等の付着がない電気ヒーター、赤外線ランプ、赤外線レーザー等の加熱方法が好ましい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の熱処理用セッターは、平板部が複数枚の板状部材を平面状に熔着した構造であり、従来にない大きさの載置面を容易に形成することが可能となり、且つ、接着やその他機械的な接合のように接合部位が局部的に強度低下を起こすこともなく十分な使用強度を有するので、大型表示パネルや複数パネルの一括処理化が可能となるので、大画面表示装置の効率よい製造に大きく貢献するものである。
【００３８】
また、本発明の熱処理用セッターは、熱膨張係数がゼロに近いので、熱処理を連続的または断続的に繰り返して行ってもセッター自体の伸び縮みが小さく、セッターに直接載置した被処理物に影響を与えず、また急激なサーマル・ショック等で破損もせず、安定して長期間使用できる。
【００３９】
さらに、本発明の熱処理用セッターは、大型の基板を載置する平板部の載置面の平坦度が０．３％以下と高い平坦性を有して、セッターの表面に載置される大型のガラス基板に反りを生じさせず、高い平坦性を維持したまま大型のガラス基板を熱処理することができ、且つ、平板部載置面の表面粗さのＲａ値が０．１〜１μｍの範囲にあり、大型のガラス基板の軟化した表面にセッターの表面のパターンが転写されることがなく、しかも大型のガラス基板をセッターの載置面に載置する際に、大型のガラス基板がセッターの載置面を上滑りせず、熱処理後に大型のガラス基板をセッターの載置面から容易に分離することができ、大型のプラズマ・ディスプレイ・パネル用基板等に適する実用上優れた効果を奏するものである。
【００４０】
本発明に係る熱処理用セッターの製造方法は、複数枚のガラス板を平面状に保持してその接合される端面を対向配置し、該端面を加熱・軟化させ熔着して熔着ガラス板とし、該熔着ガラス板を熱処理して結晶化させて熔着結晶化ガラス板とし、該熔着結晶化ガラス板を所望の寸法精度に加工するので、上記の高い強度及び高精度を有する本発明の熱処理用セッターを効率よく製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態に係る一例について図１を用いて詳細に説明する。図中、１は結晶化ガラス製の熱処理用セッターを、２及び３は板状部材を、４は接合部位を、Ｇは被処理物であるガラス基板を、５は通気孔として貫通孔を、６は凹溝をそれぞれ示している。
【００４２】
熱処理用セッター１は、例えば、透明な結晶化ガラスである日本電気硝子（株）製の３０〜７５０℃の温度範囲での熱膨張係数が−４×１０-7／ＫであるネオセラムＮ−０板（連続使用温度が約７５０℃、短期使用温度が約８００℃、熱衝撃強度が約８００℃、ビッカース硬度がＨｖ７１０）からなり、長さ２５００ｍｍ、幅２２００ｍｍ、厚さ５ｍｍである。この熱処理用セッター１は、図１（Ａ）に示すように、板状部材２と板状部材３とが接合部位４で熔着により接合された構造になっている。接合部位４には板状部材２、３とほぼ同じ割合で、β−石英の結晶が析出している。また、熱処理用セッター１は、平板部１ａの載置面１ｂが、平坦度が０．３％以下であって、その反りの値は測定用定盤に載置した際に生じる隙間が０．３ｍｍ以内であり、かつ載置面１ｂの表面粗さのＲａ値は約０．５μｍで曇りガラス状の砂刷り面である。図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、平板部１ａの載置面１ｂにはガラス基板Ｇとの接触面に通じて空気を導入する通気孔である貫通穴５又は凹溝６が設けられている。
【００４３】
次に、上記熱処理用セッター１の製造方法について、図を用いて説明する。
【００４４】
まず、ロール製板によって６．５ｍｍの厚さの大板に成形した後、長さ２５００ｍｍ×幅１１１０ｍｍの矩形に切断して、２枚のガラス板を得た。
【００４５】
次いで、図２（Ａ）に示すように、熔着装置１０のベース１０ａ上の固定台１０ｂとガイドレール１０ｄ上の移動台１０ｃのそれぞれに２枚のガラス板２２、２３を互いに接合する端面２２ａ、２３ａを対向させて、端面２２ａがバーナー１１、１２の位置になるようにセットし、図示しない留め具により固定台１０ｂと移動台１０ｃのそれぞれに固定した。予め、端面２２ａ、２３ａは、拡大して示すように、例えば、先端のＲが２ｍｍの曲面であり、４５°の面取りで表面に連なっていて、全体として尖った形状に加工を施してある。この時点で端面２２ａ、２３ａを洗浄してもよく、予め先記の洗浄手段により洗浄しておいてもよい。固定台１０ｂと移動台１０ｃの載置面は、２枚のガラス板２２、２３が所定範囲の平面度内に接合されるように、高さ調整がなされている。
【００４６】
その後、図２（Ｂ）に示すように、移動台１０ｃを移動させてガラス板２２、２３の端面２２ａ、２３ａを突き合わせ、バーナー１１、１２を使用し、図２（Ｃ）に示すように、駆動部１６で矢印方向に往復運動する揺動アーム１５に支持したバーナー１１、１２をガラス板２２、２３の端面２２ａ、２３ａに対して相対的に移動させて１３００℃以上の例えば１３５０℃に加熱する。その後、２０秒以内に約９００℃以下に冷却し固化させて、図２（Ｄ）に示すような、ガラス板２２、２３よりも僅かに厚い熔着部２４を形成して熔着ガラス板２５にする。
【００４７】
この際、軟化部位の垂れ下がりを防止するために、熔着装置１０のベース１０ａごとガラス板２２、２３を矢印で示した表裏反転する方向に回転させる。
【００４８】
次いで、図２（Ｄ）に示すように、焼鈍バーナー１３、１４を用いて、熔着ガラス板２５の熔着部２４の両側で温度が上がっていない１００〜２００ｍｍ幅の部位を加熱して徐冷点である７００℃以上に昇温し、その後、歪点である６４５℃以下まで５分以上かけて徐冷する。この際、図２（Ｃ）に示すバーナー１１、１２と同様に、駆動部１６で矢印方向に往復運動する揺動アーム１５に支持した焼鈍バーナー１３、１４を支持させ、熔着ガラス板２５に対して相対的に移動させてもよい。
【００４９】
図３（Ａ）に示すように、結晶化炉１７内に、支持材１８を介して熔着ガラス板２５を水平に支持し、約７５０〜８００℃でＡｌ2Ｔｉ2Ｏ7、ＺｒＯ2、ＺｒＯ2・ＴｉＯ2等の結晶核が析出し、約９００℃でβ−石英、または約１０００℃でβ−スポジュメンを析出させることで結晶化させ、熔着結晶化ガラス板２６とする。この結晶化の際、熔着ガラス板２５が軟化して僅かに変形を起こすので、支持材１８の載置面は、ガラス板２２、２３が所定範囲の平面度内になるように高さを調整しておく。
【００５０】
最後に、図３（Ｂ）に示すように、研削機１９の支持部に熔着結晶化ガラス板２６を載置し、その表面をダイヤモンド砥粒のジェネレータ２０を用いて切削水等のクーラント（図示省略）を塗布しながら厚さ約５．５ｍｍの板厚に研削した後、＃６００の研磨砥粒を用いて片面ずつ研磨機でラッピングして表面および裏面が平坦かつ平滑に加工されている。このような加工により、熔着結晶化ガラス板２６の表裏両表面は、０．３％以下の平坦度で、Ｒａ値が０．１〜１．０μｍ範囲内の、例えば、０．５μｍの表面粗さとされている。上記の平坦度および表面粗さは、少なくともガラス基板Ｇが直接載置されるセッター１の載置面１ｂにおいて実現されていれば足りる。また、熔着結晶化ガラス板２６の端面は、ダイヤモンド砥粒の砥石車２１で切削水等のクーラント（図示省略）を塗布しながら所望の面取り形状に仕上げる。このようにして、図１に示すような、従来にない長さ２５００ｍｍ、幅２２００ｍｍ、厚さ５ｍｍの大型の熱処理用セッター１が得られた。
【００５１】
このようにして作製した熱処理用セッターについて次のように評価を行った。評価試験機器の都合で厚さが３ｍｍの熱処理用セッターから５０ｍｍ×１２０ｍｍ×３ｍｍに切断し、強度試験試料を作製した。Ｎｏ．１、２は熔着部に目視で接合面（スジ）が見えるもの、Ｎｏ．３、４は熔着部に目視で接合面（スジ）が見えないもの、Ｎｏ．５、６は非熔着の強度試験試料である。また、測定機には島津製作所製オートグラフ試験機  型式：ＡＧＳ−５００Ｄを使用し、測定条件を３点曲げ試験でスパン：１００ｍｍ、クロスヘッドスピード（下降速度）：０．５ｍｍ／ｍｉｎとした。結果を表１に示す。
【００５２】
表１の測定数値からみて熔着部のあるＮｏ．１〜４と熔着部のないＮｏ．５、６とでは強度に大差は無く、若干ではあるがむしろ溶着品の方がやや強度があると分かった。
【００５３】
次に、熱安定性試験を行った。図４に示すように、寸法２１０ｍｍｘ３００ｍｍ×３ｍｍの熔着試料Ｓと非熔着試料を定盤３０上で下記の方法にて表面精度を測定した。ソリ変化量の測定は、中心ＰＯの位置に移動スタンド３１に固定されたダイヤルゲージ３２の端子３２ａを当てて目盛りが０になるようにセットをする。この値を基準として、熔着試料Ｓのコーナーに向かってスライドさせる。コーナーから１０ｍｍ手前の位置Ｐ１でストップさせ、そのときの値を読む。同じように、他のコーナーのＰ２〜Ｐ４も測定をする。表面が終れば、裏面の測定に入る。測定が終れば、表面を上に向けて、図５に示すような温度分布を有する熱処理炉へ投入し、１回の投入後に面精度測定し、その後、更に投入を続け、合計１０回投入した後の表面精度を測定する。なお、肉厚は、コーナーから５０ｍｍ手前のポイントを測定した。結果を表２に示す。
【００５４】
表２の結果から、熔着試料Ｓと非熔着試料との間に大きな差異は認められず、ソリ等の変化量も最大でも６０μｍ（０．０６ｍｍ）、平均では１０μｍ（０．０１ｍｍ）未満であり、実用上優れた値であった。
【００５５】
実際に熱処理用セッター１を使用して、その平板部１ａの載置面１ｂに、長さ２３００ｍｍ、幅２０００ｍｍのガラス基板Ｇを６５０℃の温度で熱処理したところ、大型のガラス基板Ｇに反りを生じさせず、高い平坦性を維持したまま問題なく熱処理することができた。その熱処理後、熱処理用セッター１の載置面１ｂから容易にガラス基板Ｇを取り出すこともできた。さらに、熱処理を連続的または断続的に繰り返して行っても熱処理用セッター１の伸縮が小さく、サーマル・ショック等で破損もしないので安定して長期間使用することができた。
【００５６】
上記の熱膨張係数は、Ｄｉｌａｔｏメーターによって測定した。透過率は分光光度計を用いて測定した。平坦度はＪＩＳ  Ｒ３２０２に準拠して、表面粗さＲａはＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠して測定した。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
【表２】
2005061747.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の熱処理用セッターの構造は、大型のフィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）用基板等の熱処理にも適用可能であり、耐熱性が求められる大型の結晶化ガラス製の耐火窓等にも応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る結晶化ガラス製の熱処理用セッターの説明図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平板部の載置面にはガラス基板との接触面に通じて空気を導入する貫通穴を設けた熱処理用セッターの断面図、（Ｃ）は凹溝を設けた熱処理用セッターの断面図。
【図２】本発明に係る熱処理用セッターの製造方法の説明図であって、（Ａ）は熔着装置で２枚のガラス板を用着する直前の説明図、（Ｂ）は２枚のガラス板をバーナー炎で熔着する説明図、（Ｃ）は（Ｂ）の側面図、（Ｄ）は熔着ガラス板の熔着部の両側を加熱して徐冷点以上に昇温して徐冷する説明図。
【図３】本発明に係る熱処理用セッターの製造方法の説明図であって、（Ａ）は結晶化炉内に、支持材を介して熔着ガラス板を支持し熔着結晶化ガラス板とする説明図、（Ｂ）は研削機で熔着結晶化ガラス板を加工して熱処理用セッターを作製する説明図。
【図４】熱処理用セッターに関する熱安定性試験での寸法評価方法の説明図。
【図５】熱処理用セッターに関する熱安定性試験での熱処理炉の温度分布の説明図。
【符号の説明】
【００６１】
１    セッター
１ａ    平板部
１ｂ    載置面
１ｃ    端面
２、３    板状部材
４    接合部位
１０    熔着装置
１０ａ    ベース
１０ｂ    固定台
１０ｃ    移動台
１０ｄ    ガイドレール
１１、１２    バーナー
１３、１４    焼鈍バーナー
１５    揺動アーム
１６    駆動部
１７    結晶化炉
１８    支持材
１９    研削機
２０    ジェネレータ
２１    砥石車
２２、２３    ガラス板
２４    熔着部
２５    熔着ガラス板
２６    熔着結晶化ガラス板
３０    定盤
３１    移動スタンド
３２    ダイヤルゲージ
Ｇ    ガラス基板（被処理物）
Ｓ    熔着試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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